人工智能技术在电气自动化控制中的实践研究分析

孟庆龙

[摘           要]  随着我国各种电气使用规模的不断扩大，功能的不断提升，全面提升电气自动化控制水平已经成为当前电气工程领域的重要研究课题。其中，在电气自动化控制中应用人工智能技术，已经成为电气自动化控制必然的发展方向之一。主要分析电气自动化控制中应用人工智能技术的优势及其具体应用。

[关    键   词]  人工智能技术;电气自动化;控制;实践

[中图分类号]  TP18               [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2019）15-0264-02

在信息化技术飞速发展的今天，人工智能技术成为信息技术不断进步的必然产物，同时，在推动现代化工业发展方面扮演着不可或缺的技术支撑。从当前电气自动化控制发展的情况来看，人工智能技术有非常广阔的用武之地，因此，对人工智能技术在电气自动化控制中的实践进行分析有非常重要的意义。

一、人工智能技术在电气自动化控制中应用的优势

人工智能技术在电气自动化控制中的应用不仅有计算机技术的支撑，同时也有其他学科知识的交叉交互，其本质为通过对人类智能的模拟构建出能够替代人类进行较为复杂的电气自动化控制工作的设备。当前，人工智能技术在电气自动化控制中，主要有两大应用领域，分别为机械人系统与专家系统。不仅实现了电气自动化控制效率的较好提升，同时在很多方面降低了电气自动化控制成本。具体优势表现在如下几个方面。

（一）实现电气自动化控制数据处理与采集功能

主要为实现对电气自动化控制中电气设备运行数据的采集，同时对采集得到的数据进行保存，极大地提升了电气自动化的控制效率与安全性。

（二）实现电气自动化控制系统运行监控

对电气自动化控制主要设备，通过引入人工智能技术，能够实现对模拟数据值的实时监测。同时，对电气自动化控制中的设备开关量，也能够实现智能化监视，在电气设备出现故障之前能进行电话报警，做到防患于未然。

（三）实现电气自动化控制故障录波功能

在电气自动化控制中应用人工智能技术，可以实现对电气设备运行故障的录波模拟，对波形可实现瞬时捕捉并按照顺序进行自动记录，这对提升电气设备的运行安全程度及效率的作用较为明显。

二、人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用

（一）电气自动化设备中人工智能技术的应用

电气自动化设备总体较为复杂，涉及的学科、领域较多。设备在操作过程中不仅需要技术人员有较高综合素质，同时电气设备总体较为复杂，需全面降低其出现误操作的概率。人工智能技术应用到其中，通过计算机编程的方式将电气自动化设备控制到计算机程序当中，将传统的人工操控升级为电脑操控，不仅提升了效率，同时还减少了成本。具体应用示意图，见图1所示。

（二）电气控制过程中人工智能技术的应用

电气控制为电气自动化控制的核心，在具体应用时主要在如下两个方面。

1.在模糊控制中的应用

模糊语言、模糊推理是电气模糊控制的基础，控制规则为专家经验。具体思路：以电气被控制对象模糊模型为根本，选择模糊控制器，实现控制电气控制系统，其本质为自动控制系统，在人工智能技术的支撑下，实现电气自动化控制反馈通道闭环结构。

2.在人工智能控制器中的应用

在电气自动化系统中控制器是其中重要构件，是整个电气系统制动、传动、启动的关键。为了达到预期的控制功能，需要使用PID控制算法，具体见图2。而在实现该算法时，确定出控制器控制参数较为困难，且一旦出现了参数偏差的问题，预定的电子自动化控制指令则不能执行到位或执行出现偏差。通过人工智能技术中的模糊控制算法规则的引入，有效改进了PID控制算法，参数误差较大的问题得到较好解决。

（三）故障诊断中人工智能技术的应用

在电气自动化控制中，各种类型的故障在所难免。通过将人工智能技术的引入，取得了较好的故障诊断效果。特别是人工智能技术当中的模糊集理论、专家系统、人工神经网络等均能够对人类认知过程及人脑组织结构进行信息的智能化处理，从而形成标准样本，完成电气自动化控制中信息故障的智能识别与处理。在故障处理过程中，人工神经网络中包含的“神经元”均对应着不同处理部位，也就是说每一种故障的诊断与排除均有对应的“神经元”负责。人工神经网络可以实现对电气运行故障的高效分类与处理，因此，在电子自动化系统运行的过程中，对故障的诊断，人工智能技术取得了较好的效果。特别是当前电气自动化控制中出现的故障征兆往往与具体的故障发生位置并非一一对应的位置，所以需要通过人工智能技术中模糊集理论构建关系矩阵，有效实现对电气自动化控制故障诊断的辅助查找。将专家系统应用到电气自动化控制故障诊断中的效果也较好，在对故障进行诊断的同时通过对整个电气系统领域专家经验及相关的计算机程序的使用，可以實现对电气自动化控制故障的总结分析，并对多次故障进行分类，大量数据的积累会形成工作日志并记录到对应的知识库系统中，这为将电气自动化控制故障快速实现处理打下了较好的基础。具体的故障诊断流程图见图3所示。

（四）电气自动化控制产品设计中人工智能技术的应用

在电气自动化控制产品设计过程中，多数情况下需要大量实验验证及设计经验，而将人工智能技术应用到其中，有效转变了传统设计方式技术含量较低、工作量较大的弊端。在具体应用时，主要使用的是人工智能技术中的专家系统、遗传算法。其中，遗传算法可以直接在结构对象上操作，这就决定了其具有隐形性与全局寻优功能，在具体设计时，对搜索空间可以自动获取，并对搜索的方向可以自主调整，具有明显的规则不定性优势。这些优势在设计电子自动化控制设备时有明显优势，当前在具体设计中的应用也较为广泛。专家系统针对多个或一个领域提供知识与经验，通过人工智能技术与计算机技术的结合，对专家的决策过程进行模拟、推理及判断，从而逐一实现问题的有效解决。当前，在电气自动化控制产品设计的过程中，人工智能技术已成为产品设计的一部分，同时也是对产品进行优化的重要手段之一。

（五）电气自动化控制日常操作中人工智能技术的应用

在传统电子自动化控制操作中，需要消耗大量的人力、物力，且容易出现操作失误的情况，而将人工智能技术应用到其中能较好地避免这种情况的发生。具体：人工智能技术应用的不断加深，逐步实现了日常操作流程的简化，而且电气系统远程操控打破了日常操作的地点限制，随时随地对信息进行及时地收集、存储，为后期的数据分析、处理节约了大量的人力、物力。此外，在人工智能技术的支持下，整个电气控制系统也具备了较强的抗干扰能力，对各种环境的适应性也明显增强。

三、结束语

综上分析，在电气自动化控制中应用人工智能技术，对提升电气自动化控制总体智能化水平有着非常明显的优势。因此，在电气自动化控制研发与应用的过程中，应当注重人工智能技术的全面融合，特别是当前研究较为火热的云计算、大数据等现代化信息技术，更应当加强其在电气自动化控制中应用的研发力度，更好地提升人工智能技术在电气自动化控制中的应用效果。

参考文献：

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编辑 赵瑞峰